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摘要:基坑支护水平的好坏也决定着工程建设周围环境的好坏,包括地表建筑的安全性和地下管道和工程设施的安全。本文介绍了软土地基深基坑施工的定义和特点,分析了软土地基深基坑支护中土压力影响因素,提出来软土地基的基坑建设中的土压力的解决措施。
关键词:软土地基;深基坑支护;土压力
一、软土地基深基坑施工的定义和特点
基坑支护体系是临时结构,通常在地下工程施工完成以后就不再需要。建设部有明文规定:一般深基坑是指开挖深度超过5m(含5m)或地下室3层以上(含3层),或者深度虽未超过5m,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。
深基坑的施工特点:①施工的难度较大。开挖基坑后,会导致基坑边缘和原有建筑物、交通道路之间的距离过近,在土方开挖和基础施工过程中基坑可能会出现边坡塌方的现象,致使基坑周边原有的建筑物和道路开裂或沉降,情况严重时,甚至会引发重大的安全事故。②施工工期长、成本费用高。由于受作业时间和作业空间的限制,深基坑施工的进度很难达到设计计划的要求,导致组织工作难以实现,施工效率难以保证。③施工方法有限。在深基坑挖掘中,一般常用的施工机械是无法进入现场的,一些常用的施工方法也都会不同程度的受到条件的限制,从而使得施工费用大幅度增涨,施工工期一再延长。④施工质量难以保证。由于深基坑的施工过程过于复杂,施工技术要求较高,施工环境多变,导致施工的质量难以掌控,不易保证。
软土地基指强度低,压缩量较高的软弱土层,多数含有一定的有机物质。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。
二、软土地基深基坑支护中土压力影响因素分析
土压力的大小和分布的规律是同支护结构的水平位移方向和大小、土的性质、开挖深度及支护结构物的刚度等众多的影响因素相关,具体的来说。我们可以把它分为以下几种:
1、深基坑建设场地的岩石、土壤的成分状态及其性质特点
不同的地区的土地因为受不同的气候环境,地理环境,人为因素的影响会产生不同的岩石和土壤。它们的组成成分,结构构造,水分含量等都是各不相同的,对基坑建设中所产生的土压力自然也有着不同的影响,从而产生不同的土压力。
2、不同施工单位在建设基坑支护时对设计参数的选取和测试方法的不同所产生的影响不同的建设单位有着不同的水平和高度,对建设工程所抱有的理念和设计思想也是不一样的,他们在建设工程的过程中,依据自身的经验在设计时所选取的参数和测试的方法是不一样的。并且,试样都是从建设施工区域的局部取出来的,不同的单位会选取不一样的区域。这就导致对施工现场的岩石和土壤的测试所得到的指标是不一样的,这为接下来工程建设所提供的资料和信息也是不一样的,从而使得在施工的时候,采取不一样的施工方式,所产生的土压力也就必然是不一样的了。
3、施工现场的深基坑支护产生的土压力的计算方法的影响
土压力的计算方法有很多,除了Rankine和Coulomb土压力理论外,目前具有代表性的一些研究成果有:考虑施工过程的土压力增量分析计算方法;考虑开挖深度变化的土压力计算公式;根据桩身弯矩反分析土压力的数值分析方法;考虑时间因素和挡墙位移变化的土压力计算方法等等。不同的计算方法极有可能得到不一样的土压力值,可见,对计算方法的选取也是一件相当重要的事情。
4、基坑的施工现场支护体与土体之间的摩擦力也会对土压力的分布和大小产生影响。不同的支护体与土体之间的接触方式是不一样的,抵抗土压力作用的位置和强度也就是不一样的,支护的刚度、形状、和坑体作用力都会使两者之间的摩擦力产生变化,从而导致土压力的大小和分布情况产生变化。
5、各种其他因素之间的相互作用的影响,包括周围建筑物,施工的时间长度,施工人员的经验,能力和素质以及各种天气等等因素都时时刻刻的对基坑的施工现场产生影响,是土压力的大小和分布发生变化。
三、软土地基的基坑建设中的土压力的解决措施
1、切实加强对土压力相关问题的理论研究
理论永远是实践最好的指明灯,当然也不是空泛的探讨理论,要结合基坑建设的具体实践,配合长期的观察,资料统计来进行研究,争取在计算方法上能有新的更好的突破,对水土本身特征的了解,对压力相关知识的研究等等也必须是相伴的,只有在这些小的细节,各个单元部分上有所掌握和思考,才有可能在整体上找到突破。
2、建立区域性岩土信息管理系统
借助地理信息技术和数据库技术,建立全国范围内,尤其是大中城市区域性的岩土信息管理系统。该信息系统主要包括地层、水系的赋存特征,岩土的结构、组成、力学指标、流场的变化等。信息来源可通过大量已建在建工程的勘探、施工、监测结果,外加适当的补勘成果。拟建工程,可查询相关区域工程特性信息并做必要的补勘修正即可,不仅工程类比性好,且可减小岩土区域性和个性的影响。
3、尽量采用扰动较少的原位测试法
获取设计参数,并选择有代表性的区域进行实际土压力的监测,利用这些实測的土压力反分析设计参数,并和原位测试获得的设计参数对比,建立其试验参数的修正关系。
4、加强基坑建设过程中的监测力度和水平
要实时的动态的监测现场施工的流程和情况变化,对每个阶段完成后的土压力及与其相关的因素都做细致的研究,一段发生变化,及时反映情况,做出应对举措,并把参数变化的结果记录在案,为以后的土压力研究提供实际的有效的参考资料和数据,为下一次的工程建设提供参考意见和指导。
5、采用动态支护技术的变形控制理念
基坑工程是一个典型的不确定性系统工程,受不确定因素影响显著”。完全考虑到所有可能的影响因素并准确度量各因素可能的影响大小是非常困难的。设计中只能做到向真实土压力的无限接近,工程中只能借助于足够安全可靠的支护措施。但不确定因素引起的土压力变化既可能增大,也可能减小,不能一味采用安全系数很大的支护方法,浪费成本和延长工期。实践中可考虑采用能随土压力增减变化而相应动态调节支护能力的支护工艺。
结语
基坑开挖与支护技术的发展水平,在一定程度上标志着一个国家工业建设和建筑水平的高度,它从一个侧面反映了这个国家城市建设人员的能力和素质水平。从整个全球的发展和趋势看,我国工程建设技术,尤其在基坑支护水平上,还是有所欠缺的,为了适应经济的告诉发展水平,还必须继续深入研究和开发这方面的技术。软土地基不仅在空间上发生了变化,而且随着时间的变化其性质也在发生变化。众多不确定因素的影响,造成了理论分析结果与实际的差异。因此,在处理软土地基时,应认真进行调查,重视施工过程中的动态观测,随时进行调整。软土地基的处理一定要遵照“因地制宜、综合考虑”的原则进行。在基坑开挖与支护领域中,人们已应用各种手段和技术措施,集中解决了一个又一个工程问题和难题。相信今后在不断完善、认识和提高深化的过程中,必定会将这一工程领域的技术水平推向更新的高度,为岩土工程总体增添更加丰富的内容。
参考文献:
[1]陆佰鑫.浅析建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].科技资讯,2011,15:72.
[2]靳永军.吴海洋.刘德成.高层建筑深基坑支护的施工质量控制[J].科技信息.2009(06).
[3]龙亚德.建筑工程中深基坑支护技术的应用[J].四川建材,2008,3:243-244.
关键词:软土地基;深基坑支护;土压力
一、软土地基深基坑施工的定义和特点
基坑支护体系是临时结构,通常在地下工程施工完成以后就不再需要。建设部有明文规定:一般深基坑是指开挖深度超过5m(含5m)或地下室3层以上(含3层),或者深度虽未超过5m,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。
深基坑的施工特点:①施工的难度较大。开挖基坑后,会导致基坑边缘和原有建筑物、交通道路之间的距离过近,在土方开挖和基础施工过程中基坑可能会出现边坡塌方的现象,致使基坑周边原有的建筑物和道路开裂或沉降,情况严重时,甚至会引发重大的安全事故。②施工工期长、成本费用高。由于受作业时间和作业空间的限制,深基坑施工的进度很难达到设计计划的要求,导致组织工作难以实现,施工效率难以保证。③施工方法有限。在深基坑挖掘中,一般常用的施工机械是无法进入现场的,一些常用的施工方法也都会不同程度的受到条件的限制,从而使得施工费用大幅度增涨,施工工期一再延长。④施工质量难以保证。由于深基坑的施工过程过于复杂,施工技术要求较高,施工环境多变,导致施工的质量难以掌控,不易保证。
软土地基指强度低,压缩量较高的软弱土层,多数含有一定的有机物质。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。
二、软土地基深基坑支护中土压力影响因素分析
土压力的大小和分布的规律是同支护结构的水平位移方向和大小、土的性质、开挖深度及支护结构物的刚度等众多的影响因素相关,具体的来说。我们可以把它分为以下几种:
1、深基坑建设场地的岩石、土壤的成分状态及其性质特点
不同的地区的土地因为受不同的气候环境,地理环境,人为因素的影响会产生不同的岩石和土壤。它们的组成成分,结构构造,水分含量等都是各不相同的,对基坑建设中所产生的土压力自然也有着不同的影响,从而产生不同的土压力。
2、不同施工单位在建设基坑支护时对设计参数的选取和测试方法的不同所产生的影响不同的建设单位有着不同的水平和高度,对建设工程所抱有的理念和设计思想也是不一样的,他们在建设工程的过程中,依据自身的经验在设计时所选取的参数和测试的方法是不一样的。并且,试样都是从建设施工区域的局部取出来的,不同的单位会选取不一样的区域。这就导致对施工现场的岩石和土壤的测试所得到的指标是不一样的,这为接下来工程建设所提供的资料和信息也是不一样的,从而使得在施工的时候,采取不一样的施工方式,所产生的土压力也就必然是不一样的了。
3、施工现场的深基坑支护产生的土压力的计算方法的影响
土压力的计算方法有很多,除了Rankine和Coulomb土压力理论外,目前具有代表性的一些研究成果有:考虑施工过程的土压力增量分析计算方法;考虑开挖深度变化的土压力计算公式;根据桩身弯矩反分析土压力的数值分析方法;考虑时间因素和挡墙位移变化的土压力计算方法等等。不同的计算方法极有可能得到不一样的土压力值,可见,对计算方法的选取也是一件相当重要的事情。
4、基坑的施工现场支护体与土体之间的摩擦力也会对土压力的分布和大小产生影响。不同的支护体与土体之间的接触方式是不一样的,抵抗土压力作用的位置和强度也就是不一样的,支护的刚度、形状、和坑体作用力都会使两者之间的摩擦力产生变化,从而导致土压力的大小和分布情况产生变化。
5、各种其他因素之间的相互作用的影响,包括周围建筑物,施工的时间长度,施工人员的经验,能力和素质以及各种天气等等因素都时时刻刻的对基坑的施工现场产生影响,是土压力的大小和分布发生变化。
三、软土地基的基坑建设中的土压力的解决措施
1、切实加强对土压力相关问题的理论研究
理论永远是实践最好的指明灯,当然也不是空泛的探讨理论,要结合基坑建设的具体实践,配合长期的观察,资料统计来进行研究,争取在计算方法上能有新的更好的突破,对水土本身特征的了解,对压力相关知识的研究等等也必须是相伴的,只有在这些小的细节,各个单元部分上有所掌握和思考,才有可能在整体上找到突破。
2、建立区域性岩土信息管理系统
借助地理信息技术和数据库技术,建立全国范围内,尤其是大中城市区域性的岩土信息管理系统。该信息系统主要包括地层、水系的赋存特征,岩土的结构、组成、力学指标、流场的变化等。信息来源可通过大量已建在建工程的勘探、施工、监测结果,外加适当的补勘成果。拟建工程,可查询相关区域工程特性信息并做必要的补勘修正即可,不仅工程类比性好,且可减小岩土区域性和个性的影响。
3、尽量采用扰动较少的原位测试法
获取设计参数,并选择有代表性的区域进行实际土压力的监测,利用这些实測的土压力反分析设计参数,并和原位测试获得的设计参数对比,建立其试验参数的修正关系。
4、加强基坑建设过程中的监测力度和水平
要实时的动态的监测现场施工的流程和情况变化,对每个阶段完成后的土压力及与其相关的因素都做细致的研究,一段发生变化,及时反映情况,做出应对举措,并把参数变化的结果记录在案,为以后的土压力研究提供实际的有效的参考资料和数据,为下一次的工程建设提供参考意见和指导。
5、采用动态支护技术的变形控制理念
基坑工程是一个典型的不确定性系统工程,受不确定因素影响显著”。完全考虑到所有可能的影响因素并准确度量各因素可能的影响大小是非常困难的。设计中只能做到向真实土压力的无限接近,工程中只能借助于足够安全可靠的支护措施。但不确定因素引起的土压力变化既可能增大,也可能减小,不能一味采用安全系数很大的支护方法,浪费成本和延长工期。实践中可考虑采用能随土压力增减变化而相应动态调节支护能力的支护工艺。
结语
基坑开挖与支护技术的发展水平,在一定程度上标志着一个国家工业建设和建筑水平的高度,它从一个侧面反映了这个国家城市建设人员的能力和素质水平。从整个全球的发展和趋势看,我国工程建设技术,尤其在基坑支护水平上,还是有所欠缺的,为了适应经济的告诉发展水平,还必须继续深入研究和开发这方面的技术。软土地基不仅在空间上发生了变化,而且随着时间的变化其性质也在发生变化。众多不确定因素的影响,造成了理论分析结果与实际的差异。因此,在处理软土地基时,应认真进行调查,重视施工过程中的动态观测,随时进行调整。软土地基的处理一定要遵照“因地制宜、综合考虑”的原则进行。在基坑开挖与支护领域中,人们已应用各种手段和技术措施,集中解决了一个又一个工程问题和难题。相信今后在不断完善、认识和提高深化的过程中,必定会将这一工程领域的技术水平推向更新的高度,为岩土工程总体增添更加丰富的内容。
参考文献:
[1]陆佰鑫.浅析建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].科技资讯,2011,15:72.
[2]靳永军.吴海洋.刘德成.高层建筑深基坑支护的施工质量控制[J].科技信息.2009(06).
[3]龙亚德.建筑工程中深基坑支护技术的应用[J].四川建材,2008,3:243-244.